研究表明,與目前污染更嚴重的能源計劃相比,歐洲可以在無需增加額外成本的情況下,在2035年之前擁有清潔、可靠和擴展的電力系統(tǒng)。
根據(jù)英國氣候問題智庫Ember公司日前發(fā)布的一份研究報告,歐洲到2035年90%以上的電力將來自低排放的可再生能源,實現(xiàn)清潔電力供應(yīng)的成本與現(xiàn)行政策相當。分析師對歐洲電力系統(tǒng)進行了建模,以發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)氣候目標的最具成本效益的途徑。
這份研究報告于今年6月底在G7峰會之前發(fā)表。而G7領(lǐng)導人屆時將討論到2035年實現(xiàn)“電力行業(yè)主要脫碳”的目標,這是他們在2022年5月各國能源、氣候和環(huán)境部長齊聚德國柏林時承諾實現(xiàn)的目標。該目標與國際能源署(IEA)的一份報告相比一致,該報告建議全球發(fā)達經(jīng)濟體到2050年實現(xiàn)電力系統(tǒng)凈零脫碳目標。
Ember公司為歐洲電力部門建模了三種不同的路徑:第一個是既定的政策路徑,與2035年之前的歐盟各國政策保持一致。另外兩個分別是技術(shù)驅(qū)動路徑和系統(tǒng)變革路徑,旨在最大限度地降低成本,同時保持符合《巴黎協(xié)定》氣候目標。技術(shù)驅(qū)動路徑主要側(cè)重于經(jīng)濟優(yōu)化,而系統(tǒng)變革路徑則制定了更高標準的氣候目標。
令人驚訝的結(jié)果
令研究人員驚訝的是,這些路徑不僅證實了歐洲可能在2035年前實現(xiàn)清潔電力系統(tǒng),而且還表明這一目標可以在不增加額外成本的情況下實現(xiàn)。
該研究報告的主要作者Chris Rosslowe說,“其原因是可再生能源的發(fā)電成本在過去10年中大幅降低?!边@項研究提出了一種共贏的局面:它使歐洲走上了凈零的軌道,可以保持成本不變,并減少對化石燃料的依賴。
研究表明,雖然實現(xiàn)清潔能源目標的這些路徑需要更大的前期投資,但從長遠來看,這些投資被減少采用化石燃料的成本所抵消。根據(jù)研究,既定政策路徑的投資將需要13300億歐元,技術(shù)驅(qū)動路徑為16300億歐元,系統(tǒng)變革為20800億歐元。到2035年,所有路徑的電力系統(tǒng)成本都相似,但清潔電力路徑的總系統(tǒng)成本將減少5300億歐元至10100億歐元。
在實現(xiàn)清潔能源目標的發(fā)電組合中,光伏發(fā)電和風力發(fā)電占主導地位。在技術(shù)驅(qū)動路徑中,光伏發(fā)電和風力發(fā)電占總發(fā)電量的68%,在系統(tǒng)變革路徑中占78%。要實現(xiàn)這些數(shù)字,歐洲各國安裝的光伏發(fā)電和風力發(fā)電裝機容量的年增長率必須是過去十年的四倍,需要安裝1400GW的光伏系統(tǒng)和800GW的風電發(fā)電設(shè)施。雖然只有系統(tǒng)變革途徑旨在適應(yīng)淘汰燃煤發(fā)電設(shè)施,但兩者都能看到化石燃料的大幅減少。
Rosslowe解釋說,“出于氣候和成本原因,我們非常清楚地看到將會大量淘汰燃煤發(fā)電設(shè)施,這些路徑還表明,到2035年,天然氣發(fā)電組合中沒有超過5%?!?/span>
考慮極端天氣事件
為了考慮天氣波動,該模型基于三年的歷史天氣數(shù)據(jù)。Rosslowe解釋說,研究人員將2010年納入這些模型,因為這一年是歐洲遭遇極端溫度的一年。這一年既有異常寒冷的冬天,也有夏天的熱浪。為了管理極端天氣和“Dunkelf laute”時期(陽光和風力不足的時期)需要對并網(wǎng)、氫氣電解槽和清潔的可調(diào)度能源進行投資。
他說,“解決方案的一個關(guān)鍵部分是擴大并網(wǎng)互連規(guī)模,以便在整個歐洲更有效地共享電力,同時擴大風力發(fā)電和光伏系統(tǒng)的部署規(guī)模。這樣,當歐洲的某個地區(qū)正在經(jīng)歷Dunkelflaute時期時,歐洲的其他地區(qū)可以提供幫助?!?/span>
大多數(shù)分析活動是在發(fā)生俄烏沖突之前完成的。既定政策路徑基于2021年10月末實施的政策,因此沒有包括俄烏沖突之后實施的任何變更。然而正如人們現(xiàn)在所看到的,模擬了幾種敏感性情景,其中包括一種化石燃料成本較高的情景。Rosslowe說,雖然化石燃料成本的變化確實會在短期內(nèi)改變一些模型,但從長遠來看不會產(chǎn)生重大影響。
他解釋說,“在化石燃料價格上漲的情況下,主要影響是未來幾年燃煤發(fā)電和天然氣發(fā)電之間的平衡。隨著天然氣價格上漲,煤炭價格略有上漲。就像人們現(xiàn)在看到的一樣。如果有的話,成本差異會更大。事實證明,天然氣價格相對較低。因為與清潔電力路徑相比,既定政策路徑更依賴天然氣,我們可能低估了前者的成本?!?/span>
真正的共同努力
該研究報告在G7峰會前一周發(fā)布,其中包括對政策制定者的一些重要啟示。Ember公司表示,歐洲國家應(yīng)該加快促進擴大風能和光伏發(fā)電規(guī)模,確保能源供應(yīng)安全并加強國內(nèi)制造業(yè)的生產(chǎn)。
Rosslowe說,“政策制定者需要認識到,到2035年采用清潔能源是實現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵里程碑。這是因為風力發(fā)電和光伏發(fā)電價格便宜、資源豐富,而且在歐洲高度重視能源主權(quán)的情況下提供了本土能源。”
為了遵循Ember公司的路徑,需要簡化可再生能源的許可流程。
Rosslowe說,“行業(yè)人士對光伏發(fā)電的預(yù)期表明,我們在報告中討論的水平盡可能高。它們與行業(yè)路徑建議可行的高端水平保持一致。然而,對于風力發(fā)電而言,要達到現(xiàn)有目標將是一場艱巨的斗爭,其現(xiàn)有目標不會在2035年之前提供清潔電力系統(tǒng)。因此需要歐洲各國真正齊心協(xié)力,以負責任的方式促進風力發(fā)電和光伏發(fā)電規(guī)模的擴張。因為這是歐洲到2035年實現(xiàn)清潔電力系統(tǒng)目標的關(guān)鍵。”
(文章來源:power-technology)